棗干和米飯-棗混合餐餐后血糖反應(yīng)

朱瑞欣，董 洋，范志紅*，葉 婷，王琳琳，林金雪嬌

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，北京 100083 ）

棗干是鮮棗（Zizyphus jujuba Mill.）果實(shí)的干制品[1]，是中國(guó)傳統(tǒng)藥食同源的食材之一，常常被添加于面食、米飯、粥湯中作為主食的一部分來(lái)食用。棗干中富含三帖酸[2]、黃酮、酚酸[3]、腦苷脂[4]、礦物質(zhì)[5]、多糖[6]等物質(zhì)，大量研究證明其可能具有抗氧化[7]、抗炎[8]、免疫調(diào)節(jié)[9]、預(yù)防乳腺癌[10]等功效。

目前，國(guó)外已有多項(xiàng)短期和長(zhǎng)期的人體實(shí)驗(yàn)揭示了葡萄干、無(wú)花果干、蘋果干、李干等富含膳食纖維、抗氧化物質(zhì)和鉀的水果干類食物能夠顯著降低餐后血糖反應(yīng)[11-12]、胰島素反應(yīng)[13]和糖化血紅蛋白的含量[14]，但鮮見(jiàn)與棗干血糖指數(shù)（glycemic index，GI）相關(guān)的報(bào)道，也鮮有研究對(duì)棗烹調(diào)前后不同質(zhì)構(gòu)狀態(tài)的食物餐后血糖反應(yīng)變化進(jìn)行探討。

本研究測(cè)定了棗干、蒸棗、燉棗樣品的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，研究了不同烹調(diào)處理的棗以及棗+米飯、棗米飯、棗米粥等混合食物的餐后血糖反應(yīng)特征，以期為不同消化能力及有血糖控制需求的人群提供有關(guān)日常烹調(diào)食用棗的科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇產(chǎn)于新疆和田的棗干（品種為‘駿棗’，Zizyphus jujuba Mill.）為實(shí)驗(yàn)材料。

無(wú)水乙醚、二硝基水楊酸試劑、6 mol/L氫氧化鈉、無(wú)水葡萄糖、0.05 mol/L鹽酸、2 mol/L鹽酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%硼酸水溶液、加速劑（無(wú)水硫酸銅10 g、硫酸鉀150 g）、體積分?jǐn)?shù)95%乙醇溶液、石油醚（沸程30～60 ℃）、三羥甲基氨基甲烷、2-(N-嗎啉代)乙烷磺酸、硫酸、熱穩(wěn)定α-淀粉酶（（10 000±1 000）U/mL）、蛋白酶（300～400 U/mL）、淀粉葡萄糖苷酶（2 000～3 300 U/mL）等。其他試劑為分析純 北京化工廠。

1.2 儀器與設(shè)備

KDN型凱氏定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；TA.XT plus型物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；Synergy多功能酶標(biāo)儀 美國(guó)伯騰儀器有限公司；UV-5200紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司；ONE TOUCH UltraEasy穩(wěn)豪倍易型血糖儀和試紙 強(qiáng)生（中國(guó)）醫(yī)療器材有限公司。

1.3 方法

1.3.1 測(cè)試餐及其烹調(diào)方法

1.3.1.1 參比餐

粳米飯：準(zhǔn)確稱取含有50 g可利用碳水化合物的粳米66.1 g，加入92.5 g去離子水，上鍋常壓蒸煮40 min，功率為1 000 W。進(jìn)食時(shí)配合200 mL溫水。葡萄糖溶液：準(zhǔn)確稱取50.0 g葡萄糖粉，溶于200 mL溫水中。

1.3.1.2 棗干

準(zhǔn)確稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g。進(jìn)食時(shí)配合200 mL溫水。

1.3.1.3 蒸棗

稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g，加入200 mL去離子水，密封后放蒸鍋中隔水蒸40 min，功率為1 000 W。進(jìn)食時(shí)配合200 mL溫水。

1.3.1.4 燉棗

稱取含有50 g可利用碳水化合物的去核棗肉84.0 g，加入200 mL去離子水，使棗全部浸泡在水中，密封后放蒸鍋中隔水燉40 min，功率為1 000 W。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求受試志愿者將燉棗水也全部喝完。

1.3.1.5 棗+米飯

取含有25 g可利用碳水化合物的已蒸好的米飯79.4 g（含33.1 g生粳米和46.3 g去離子水），配以含有25 g可利用碳水化合物的未烹調(diào)棗肉42.0 g。進(jìn)食時(shí)配合200 mL溫水。

1.3.1.6 棗米飯

分別稱取含有25 g可利用碳水化合物的粳米33.1 g和棗肉42.0 g，混合均勻后加入57 mL去離子水，上鍋常壓蒸煮40 min，功率為1 000 W。進(jìn)食時(shí)配合200 mL溫水。

1.3.1.7 棗米粥

分別稱取含有25 g可利用碳水化合物的粳米33.1 g和棗肉42.0 g，混合均勻后加入500 mL去離子水，于電磁爐上常壓煮40 min，功率為1 000 W。烹調(diào)完畢后，取出直接進(jìn)食。

所有測(cè)試餐樣品（每份）的總體積大約為380 mL。

1.3.2 樣品中營(yíng)養(yǎng)素含量的測(cè)定

水分含量的測(cè)定參考GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[15]中的直接干燥法；脂肪含量的測(cè)定參考GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》[16]中的索氏抽提法；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定參考GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[17]中的凱氏定氮法；總膳食纖維含量的測(cè)定參考GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》[18]中的酶重量法。

1.3.3 不同烹調(diào)處理樣品的質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參考Exponent軟件sample project中的方法并略作改進(jìn)。選取大小、形狀、手感等相近的棗，去核切成兩半，按照1.3.1節(jié)的烹調(diào)方式進(jìn)行處理，用物性測(cè)試儀的剪切探頭（HDP/BS）測(cè)定。主要參數(shù)為：觸發(fā)力5 g；測(cè)試前、中、后探頭的運(yùn)行速率分別為2.0、1.0 mm/s和2.0 mm/s；測(cè)定剪切運(yùn)行距離為25 mm；測(cè)試運(yùn)行時(shí)間35 s；調(diào)整摩擦至零。

定義物性儀檢測(cè)到的最大力（Fmax）為樣品硬度，單位為g；定義受力曲線下的正面積作為樣品的堅(jiān)實(shí)度，單位為g·s。

1.3.4 血糖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

1.3.4.1 研究對(duì)象的選擇

參考Brouns等[19]的方法，受試者人數(shù)為10的餐后血糖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果具有80%的把握度。因此本研究選擇在網(wǎng)上招募并篩選11 名18～24 歲的健康女性作為受試者。納入條件如下：身體質(zhì)量指數(shù)在18～30 kg/m2；在1 年內(nèi)及現(xiàn)階段沒(méi)有進(jìn)行節(jié)食減肥，體質(zhì)量較為穩(wěn)定；在1 年內(nèi)及現(xiàn)階段不吸煙、不飲酒；無(wú)葡萄糖不耐受癥；血糖處在正常值范圍內(nèi)；無(wú)任何代謝性疾?。慌允茉囌呶磻言谢蛱幱诓溉槠?；有吃早餐的習(xí)慣。本研究經(jīng)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)倫理委員會(huì)許可后（倫理審批號(hào)：2015027），與受試者簽訂書面協(xié)議。要求所有受試者在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)不能做劇烈運(yùn)動(dòng)，不能有飲酒、暴飲暴食、熬夜等生活行為，避免食用煎炸食物，并保證在每次實(shí)驗(yàn)的前1 d規(guī)律飲食。

1.3.4.2 血糖反應(yīng)指標(biāo)測(cè)定

受試者從實(shí)驗(yàn)前1 d 22∶00開(kāi)始禁食，實(shí)驗(yàn)當(dāng)天8∶00進(jìn)食測(cè)試餐，并在15 min內(nèi)完成進(jìn)食。分別于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前5 min及實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后15、30、45、60、90、120、150、180、240 min采集指尖血，為防止血液樣品污染，棄去第一滴血，采集第二滴血。每位受試者均參加8 次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)按照隨機(jī)順序進(jìn)食1 種測(cè)試餐，同一受試者每次實(shí)驗(yàn)進(jìn)食的測(cè)試餐種類均不相同。參考Wolever等[20]的梯形法則計(jì)算各測(cè)試餐在0～60、0～120、120～240 min內(nèi)血糖反應(yīng)曲線下正面積（iAUC0-60、iAUC0-120和iAUC120-240）和面積（AUC0-60、AUC0-120和AUC120-240），以及血糖變化峰值、谷值、餐后240 min內(nèi)最大血糖波動(dòng)幅度（maximum amplitudes of glycemic excursion，MAGE240）和血糖反應(yīng)曲線下的負(fù)面積（negative area under curve，NAUC）。并根據(jù)iAUC0-120，以葡萄糖作為參考食物GI（GI＝100），計(jì)算方法為含有50 g碳水化合物的測(cè)試食物或測(cè)試餐進(jìn)食后引起的iAUC0-120與50 g無(wú)水葡萄糖進(jìn)食后引起的iAUC0-120之比。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 21.0和Excel 2010軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。組間差異分析采用成對(duì)t檢驗(yàn)及單因素方差分析，因素之間的相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)試餐中營(yíng)養(yǎng)素的含量

測(cè)試餐中營(yíng)養(yǎng)素的含量見(jiàn)表1。

表1 測(cè)試餐的營(yíng)養(yǎng)素含量Table 1 Nutritional composition of tested meals

2.2 烹調(diào)處理對(duì)棗干質(zhì)構(gòu)特性的影響

表2 烹調(diào)處理對(duì)棗干質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effect of cooking treatment on the texture of dried jujubes

由表2可見(jiàn)，烹調(diào)前棗干的硬度及堅(jiān)實(shí)度均顯著高于烹調(diào)處理后的樣品；蒸棗的硬度和堅(jiān)實(shí)度顯著大于燉煮棗樣品（P＜0.05）。這可能是由于烹調(diào)熱處理破壞了棗細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，引起其中果膠、細(xì)胞壁多糖等其他組織成分水解，從而降低細(xì)胞間的黏著力，導(dǎo)致其硬度下降[21]；也可能是因?yàn)榧?xì)胞破裂后細(xì)胞膨壓的喪失[22]。實(shí)際烹調(diào)中發(fā)現(xiàn)，燉煮后棗果肉部分變得極軟，大量糖分溶出到燉煮水中，表明細(xì)胞結(jié)構(gòu)已被嚴(yán)重破壞。

2.3 烹調(diào)處理后棗樣品對(duì)餐后血糖濃度的影響

圖1 烹調(diào)處理后棗樣品的餐后血糖反應(yīng)曲線（n=11）Fig. 1 Postprandial GR curves of jujubes cooked under different treatments (n = 11)

以餐后血糖濃度減去空腹血糖濃度的變化值繪制不同烹調(diào)處理后棗樣品的血糖反應(yīng)曲線。由圖1血糖反應(yīng)曲線可見(jiàn)，在餐后60 min內(nèi)，未烹調(diào)棗干的血糖濃度變化值低于葡萄糖和粳米飯，但烹調(diào)后棗的餐后血糖反應(yīng)曲線呈現(xiàn)快速上升而后快速下降的特征。其中蒸棗的血糖濃度變化值上升速率較快，但后期血糖下降速率與未烹調(diào)棗干無(wú)顯著差異。燉棗的餐后血糖變化峰值與粳米飯相當(dāng)，而在150 min之后甚至出現(xiàn)了血糖濃度低于空腹血糖濃度的情況。

表3 烹調(diào)處理?xiàng)棙悠返牟秃笱欠磻?yīng)特征分析（n=11）Table 3 Analysis of postprandial GR characteristics of jujubes with different cooking treatments (n= 11)

表3對(duì)烹調(diào)前后樣品的餐后血糖反應(yīng)特征進(jìn)行了分析。棗干的GI與燉棗相當(dāng)，都處在中等GI范圍內(nèi)，二者GI均高于國(guó)際血糖指數(shù)表[23]中蘋果干（29）和杏干（30）的數(shù)值，低于無(wú)花果干（61）的數(shù)值。但是，從血糖反應(yīng)特征可見(jiàn)，燉棗的GI顯著低于蒸棗，這是由于燉棗在60～120 min間血糖下降速率較快（圖1），曲線下面積較小。雖然GI相同，但燉棗的MAGE240顯著大于未烹調(diào)棗干，NAUC顯著小于未烹調(diào)棗干（P＜0.05）。研究提示，血糖濃度波動(dòng)大是影響糖尿病并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)的重要因素[26]，一般認(rèn)為GI低的食物血糖濃度波動(dòng)小[24]，但本研究發(fā)現(xiàn)兩者并不一致：燉棗的iAUC0-60與粳米飯接近，很容易造成前期血糖濃度過(guò)高；而燉棗的NAUC與葡萄糖無(wú)顯著差異，下一餐前易引起低血糖，因此它并不適合有控糖需求的人群食用。

2.4 烹調(diào)處理后棗米混合餐對(duì)餐后血糖濃度的影響

圖2 3 種棗粳米混合餐的餐后血糖反應(yīng)曲線（n=11）Fig. 2 Postprandial GR curves of three jujubes and rice meals (n = 11)

棗+米飯、棗米飯、棗米粥混合餐的餐后血糖反應(yīng)見(jiàn)圖2。棗米飯的血糖變化峰值超過(guò)了粳米飯參比，棗米粥的峰值甚至與葡萄糖參比處于同一水平。然而，米飯和棗混合烹調(diào)樣品后期維持血糖穩(wěn)定的能力較好。

不同烹調(diào)處理對(duì)棗粳米混合餐的餐后血糖反應(yīng)特征分析見(jiàn)表4。本研究中棗米粥的GI為85，顯著高于粳米飯（P＜0.05），屬于GI極高的食物，并不適合有控制血糖需求的人群食用。此外，相比于未烹調(diào)棗干和粳米飯的混合餐，棗和粳米經(jīng)過(guò)烹調(diào)制成的棗米飯和棗米粥在餐后初期血糖濃度上升更快，后期下降更快，GI也更大。

表4 3 種棗粳米混合餐的餐后血糖反應(yīng)特征分析（n=11）Table 4 Analysis of postprandial glycemic response characteristics of three jujubes and rice meals (n= 11)

目前醫(yī)學(xué)研究和食品研究中往往用單個(gè)食材的GI實(shí)測(cè)值來(lái)簡(jiǎn)單計(jì)算混合食物的GI[27]。而在本研究中，根據(jù)混合食物GI計(jì)算公式[28]代入米飯和棗干各自的GI實(shí)測(cè)值求得的米飯和棗干混合餐的GI計(jì)算值、棗+米飯的GI實(shí)測(cè)值、棗干與米飯同煮后的棗米飯樣品的GI實(shí)測(cè)值分別為67、75和82，并不相等，混合餐的GI實(shí)測(cè)值明顯較計(jì)算值大。這說(shuō)明，采用公式計(jì)算混合食物的GI可能會(huì)帶來(lái)較大的誤差。該誤差可能來(lái)源于兩個(gè)方面：食物中其他組分對(duì)消化吸收功能造成的影響；食物烹調(diào)加工方式對(duì)消化吸收速度造成的影響。

2.5 血糖反應(yīng)與質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)性分析

表5 棗樣品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與餐后血糖指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients between texture parameters and postprandial GR characteristics

食物的餐后血糖反應(yīng)受多種因素的影響，如營(yíng)養(yǎng)成分、糖組分、抗?fàn)I養(yǎng)因素及質(zhì)構(gòu)特性等。由表5可以發(fā)現(xiàn)，烹調(diào)前后棗的硬度和堅(jiān)實(shí)度與MAGE240之間存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），這說(shuō)明烹調(diào)加工對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞越大，餐后血糖波動(dòng)幅度相應(yīng)越大。

早在1993年，Wolever等[29]就發(fā)現(xiàn)對(duì)于2型糖尿病人，新鮮水果及水果干的GI低于果汁或者罐頭制品。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)整粒谷物經(jīng)加工后，由于其完整性被破壞，餐后的血糖濃度會(huì)上升，在食物中碳水化合物種類不變的前提下，破壞食物天然結(jié)構(gòu)對(duì)餐后血糖濃度的影響更大[30-31]。因此，有控制血糖需求的人群可選擇未烹調(diào)的棗干，而消化能力弱的人可選擇對(duì)棗進(jìn)行燉煮處理。

3 結(jié) 論

干棗屬于中等GI食物，餐后血糖反應(yīng)較為平穩(wěn)，在替代部分淀粉類食物的前提下，適合有血糖控制需求的人少量食用。經(jīng)蒸煮處理之后，棗的硬度和堅(jiān)實(shí)度顯著降低。棗與粳米的混合餐具有較好地維持后期血糖平穩(wěn)的能力，但隨著質(zhì)地的軟爛化，血糖峰值高，血糖波動(dòng)幅度加大。從數(shù)據(jù)來(lái)看，棗和粳米飯的混合餐可能起到促進(jìn)碳水化合物消化吸收的作用。將棗與粳米一起蒸制或煮制后食用，是消化不良人群較為理想的食用方式，但不適宜需要控制血糖的人群。此外，烹調(diào)后混合食物的血糖反應(yīng)需要實(shí)測(cè)，而不能簡(jiǎn)單地通過(guò)混合食物中各單一食材的GI乘以相應(yīng)的系數(shù)再相加而求得。